KR102507732B1 - 허가형 블록체인에서의 분리형 보증 처리 방법 및 시스템 - Google Patents

Abstract

허가형 블록체인에서의 분리형 보증 처리 방법 및 시스템이 개시된다. 본 발명의 일실시예에 따른 허가형 블록체인에서의 분리형 보증 처리 방법은, 사용자 요청에 상응하는 트랜잭션이 어플리케이션에서 생성되면, 블록체인 네트워크에 마련된 보증피어와 상기 어플리케이션에 설치된 보증에이전트 중, 상기 보증에이전트로 제어명령을 전달하여, 상기 보증에이전트에서 상기 트랜잭션을 검증하는 검증 처리를 수행하도록 제어하는 단계와, 상기 보증에이전트로의 제어명령 전달에 의해 상기 보증에이전트에서 검증 처리가 개시되면, 상기 보증피어로 제어명령을 전달하여, 상기 보증피어에서 체인코드 내의 상기 트랜잭션과 연관된 스마트 컨트랙트 함수를 실행하는 시뮬레이션 처리를 수행하도록 제어하는 단계, 및 상기 보증피어로의 제어명령 전달에 의해 병렬 수행되는 상기 검증 처리와 상기 시뮬레이션 처리가 완료됨에 따라, 상기 보증에이전트로부터 수신되는 상기 검증 처리의 결과값과, 상기 보증피어로부터 수신되는 상기 시뮬레이션 처리의 결과값을, 상기 어플리케이션에 각각 반환하는 단계를 포함한다.

Description

허가형 블록체인에서의 분리형 보증 처리 방법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM FOR PROCESSING DETACHABLE ENDORSEMENT IN PERMISSIONED BLOCKCHAIN}

본 발명은 허가형 블록체인에서 트랜잭션 보증 단계를 최적화시키는 분리형 보증 처리 기술에 연관되며, 보다 특정하게는 보증피어에서 실시하는 트랜잭션의 검증과 트랜잭션 처리시 수행되는 블록체인의 계약(예를 들어 체인코드, 스마트 컨트랙트 등) 시뮬레이션을 서로 다른 위치에서 병렬적으로 수행하는 분리형 보증 시스템을 통한 보증 단계의 속도 및 전체 블록체인의 성능 향상에 연관된다.

도 1은 종래의 일실시예에 따른 허가형 블록체인에서의 보증 처리 시스템을 도시한 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 허가형 블록체인의 대표적인 일례인 '하이퍼레저 패브릭'에서의 트랜잭션의 보증 처리 시스템(100)은, 보증피어(Endorsing peer)(121)에서 제안 트랜잭션의 검증과 시뮬레이션을 모두 처리하고 있다.

구체적으로 보증피어(121)는 Client SDK(111)에 의해 생성된 제안 트랜잭션이 어플리케이션(110)으로부터 전송되어 오면, 해당 제안 트랜잭션이 블록체인 네트워크(120)의 동작으로 처리 가능한 트랜잭션임을 보장하기 위한 검증 절차를 먼저 수행한다.

제안 트랜잭션의 검증을 위해, 보증피어(121)는, 제안 트랜잭션이 올바른 형태인지 검증하는 포맷 검사, 제안 트랜잭션이 기존 전달된 트랜잭션과 중복인지 검증하는 중복성 검사, 제안 트랜잭션에 포함된 사용자의 전자서명이 유효한지 검증하는 유효성 검사, 및 사용자에게 블록체인 원장의 업데이트 권한이 있는지 검증하는 권한 검사를 실시한다.

이후 보증피어(121)는 정상으로 검증된 제안 트랜잭션을 블록체인 네트워크(120)의 동작으로 처리한다. 즉, 보증피어(121)는 검증을 마친 제안 트랜잭션의 체인코드(스마트 컨트랙트 함수)를 실행해 시뮬레이션을 수행한다.

이후 보증피어(121)는, 시뮬레이션의 실행 결과값(Read/Write set) 및 검증 결과값(서명)을 제안 트랜잭션에 대한 응답으로 어플리케이션(110)의 Client SDK(111)로 전송한다.

이처럼 종래에는 블록체인 네트워크(120)의 보증피어(121)에서 제안 트랜잭션의 검증 및 시뮬레이션을 모두 실시하고 있어, 검증이 완료되어야 시뮬레이션이 수행되므로, 블록체인 네트워크(120)를 이용한 트랜잭션의 처리에 소요되는 총 시간이 길어지고 처리 효율이 떨어질 수 있다.

또한, 종래에는 블록체인 네트워크(120) 내 보증피어(121)에서 트랜잭션이 보증 처리 되어야만 이후 블록체인 동작이 수행되므로, 보증피어(121)에 대한 부하가 커지거나 보증피어(121)에 문제가 발생할 경우 전체적인 블록체인 네트워크(120)의 동작에 지연이 발생할 수 있다.

이에 따라 기존 보증피어(121)의 부담을 낮추어 제안 트랜잭션의 보증 처리를 신속하게 하면서 블록체인 네트워크(120) 전체적인 지연을 줄일 수 있도록, 제안 트랜잭션의 검증과 시뮬레이션을 보증피어(121)와 별개의 주체로 분리해 병렬적으로 처리할 수 있게 하는 기술이 요구된다.

본 발명의 실시예는 트랜잭션이 생성되는 어플리케이션 측에 배포한 보증 에이전트 및 블록체인 네트워크의 보증피어를 이용하여, 트랜잭션의 검증 처리 및 시뮬레이션 처리를 병렬적으로 수행하도록 제어함으로써, 종래에 보증피어에서 트랜잭션의 검증을 마친 후에 시뮬레이션을 처리할 때에 비해 보증 처리의 속도를 높이고 전체적인 블록체인의 성능 향상을 도모하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 실시예는 어플리케이션에 의해 복수의 트랜잭션이 동시 생성될 경우 각 트랜잭션이 호출하는 체인코드 내에 있는 스마트 컨트랙트 함수들을 예상 실행 시간이 짧은 순으로 정렬한 후에 보증피어로 시뮬레이션 처리함으로써, 종래에 보증피어에서 트랜잭션을 선입선출(FIFO) 방식으로 시뮬레이션 처리할 때에 비해 다수의 트랜잭션에 대한 보증 처리 성능을 향상시키는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일실시예에 따른 허가형 블록체인에서의 분리형 보증 처리 방법은, 사용자 요청에 상응하는 트랜잭션이 어플리케이션에서 생성되면, 블록체인 네트워크에 마련된 보증피어와 상기 어플리케이션에 설치된 보증에이전트 중, 상기 보증에이전트로 제어명령을 전달하여, 상기 보증에이전트에서 상기 트랜잭션을 검증하는 검증 처리를 수행하도록 제어하는 단계와, 상기 보증에이전트로의 제어명령 전달에 의해 상기 보증에이전트에서 검증 처리가 개시되면, 상기 보증피어로 제어명령을 전달하여, 상기 보증피어에서 체인코드 내의 상기 트랜잭션과 연관된 스마트 컨트랙트 함수를 실행하는 시뮬레이션 처리를 수행하도록 제어하는 단계, 및 상기 보증피어로의 제어명령 전달에 의해 병렬 수행되는 상기 검증 처리와 상기 시뮬레이션 처리가 완료됨에 따라, 상기 보증에이전트로부터 수신되는 상기 검증 처리의 결과값과, 상기 보증피어로부터 수신되는 상기 시뮬레이션 처리의 결과값을, 상기 어플리케이션에 각각 반환하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 허가형 블록체인에서의 분리형 보증 처리 시스템은, 사용자 요청에 상응하는 트랜잭션이 어플리케이션에서 생성되면, 블록체인 네트워크에 마련된 보증피어와 상기 어플리케이션에 설치된 보증에이전트 중, 상기 보증에이전트로 제어명령을 전달하여, 상기 보증에이전트에서 상기 트랜잭션을 검증하는 검증 처리를 수행하도록 제어하는 보증에이전트 제어부와, 상기 보증에이전트로의 제어명령 전달에 의해 상기 보증에이전트에서 검증 처리가 개시되면, 상기 보증피어로 제어명령을 전달하여, 상기 보증피어에서 체인코드 내의 상기 트랜잭션과 연관된 스마트 컨트랙트 함수를 실행하는 시뮬레이션 처리를 수행하도록 제어하는 보증피어 제어부, 및 상기 보증피어로의 제어명령 전달에 의해 병렬 수행되는 상기 검증 처리와 상기 시뮬레이션 처리가 완료됨에 따라, 상기 보증에이전트로부터 수신되는 상기 검증 처리의 결과값과, 상기 보증피어로부터 수신되는 상기 시뮬레이션 처리의 결과값을, 상기 어플리케이션에 각각 반환하는 반환 처리부를 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 종래에 블록체인 네트워크의 보증피어에서만 수행하던 트랜잭션의 검증 기능을, 해당 트랜잭션을 생성한 어플리케이션에 설치된 보증에이전트에서 분리해서 병렬 처리하도록 제어함으로써, 보증에이전트에 의한 트랜잭션의 검증 처리와 보증피어에 의한 시뮬레이션 처리를 동시에 진행해 각 처리 결과값을 신속하게 획득하여, 허가형 블록체인에서의 트랜잭션의 보증 단계의 성능을 향상시킬 수 있다.

본 발명에 따르면, 어플리케이션에 의해 동시 생성되는 복수의 트랜잭션을 각 트랜잭션이 호출하는 체인코드 내 스마트 컨트랙트 함수들의 예상 실행 시간에 따라 정렬하여, 정렬된 순서대로 보증피어에서 시뮬레이션 처리함으로써, 종래에 다수 트랜잭션을 선입선출 방식으로 처리할 때 실행 시간이 긴 트랜잭션이 실행 시간이 짧은 트랜잭션에 의해 취소되는 문제를 해소하여 트랜잭션의 보증 처리 성능을 향상시킬 수 있다.

도 1은 종래의 일실시예에 따른 허가형 블록체인에서의 보증 처리 시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 허가형 블록체인에서의 분리형 보증 처리 시스템을 도시한 도면이다.
도 3a는 본 발명의 일실시예에 따른 허가형 블록체인에서의 분리형 보증 처리 시스템에서, 트랜잭션의 검증 및 시뮬레이션의 병렬 수행 과정을 도시한 도면이다.
도 3b는 본 발명의 일실시예에 따른 허가형 블록체인에서의 분리형 보증 처리 시스템에서, 트랜잭션의 검증 및 시뮬레이션의 각 처리 결과값의 반환 과정을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 허가형 블록체인에서의 분리형 보증 처리 시스템의 구성을 도시한 블록도이다.
도 5a는 본 발명의 일실시예에 따른 허가형 블록체인에서의 분리형 보증 처리 시스템에서, 보증 처리 대상의 트랜잭션과 연관되어 체인코드에 추가된 스마트 컨트랙트 함수의 코드 일례를 도시한 도면이고, 도 5b는, 도 5a에 도시한 스마트 컨트랙트 함수의 코드에서 산출된 예상 실행 시간을 예시한 테이블이다.
도 6a는 본 발명의 일실시예에 따른 허가형 블록체인에서의 분리형 보증 처리 시스템에서, 각 스마트 컨트랙트 함수의 예상 실행 시간을 예시한 테이블이고, 도 6b 및 도 6c는 각 스마트 컨트랙트 함수를 정렬하는 일례를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 허가형 블록체인에서의 분리형 보증 처리 방법의 순서를 도시한 흐름도이다.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있어서 특허출원의 권리 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 실시예들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물이 권리 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.

실시예에서 사용한 용어는 단지 설명을 목적으로 사용된 것으로, 한정하려는 의도로 해석되어서는 안된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 발명에서 제안하는 허가형 블록체인에서의 분리형 보증 시스템은, 기존에 보증피어에 의해 단독으로 수행되던 트랜잭션의 보증 처리를, 어플리케이션 내 설치된 보증에이전트로 분리해 처리하여, 허가형 블록체인에서의 보증 단계를 최적화시키기 위한 것이다.

구체적으로, 본 발명의 분리형 보증 시스템은, 어플리케이션에 의해 생성된 트랜잭션에 대한 검증 처리를 해당 어플리케이션 내 보증에이전트에서 수행하게 하고, 트랜잭션과 연관된 체인코드의 시뮬레이션 처리만 기존의 보증피어에서 수행하게 함으로써, 서로 다른 위치에서 검증 처리와 시뮬레이션 처리가 병렬로 수행되게 할 수 있다. 이로써, 본 발명은 트랜잭션의 보증 단계의 처리 속도를 높이고 성능을 한층 향상시킬 수 있다.

상기 트랜잭션의 검증 처리를 위해 본 발명에서 제안하는 보증에이전트는, 어플리케이션의 내부에 설치되는 것으로 한정하지 않고, 상기 트랜잭션을 요청한 사용자 단말과 블록체인의 사이에 네트워크로 연결된 클라우드 서버에 설치될 수도 있으며, 상기 보증에이전트에 의해 수행되는 검증 처리의 항목은, 트랜잭션의 포맷 적합성, 중복 여부, 서명 유효성, 및 사용자의 블록체인 원장에 대한 업데이트 권한 등으로 기존 보증피어에 의해 수행되던 검증 처리 항목과 같거나 일부 항목을 포함할 수 있다.

본 발명의 분리형 보증 시스템은, 상기 검증 처리가 종료됨에 따라 보증에이전트로부터 반환되는 트랜잭션의 검증 처리 결과값(서명)과, 상기 시뮬레이션 처리가 종료됨에 따라 보증피어로부터 반환되는 트랜잭션의 시뮬레이션 처리 결과값(Read/Write set)을, 각 처리의 종료시점에 어플리케이션으로 각각 전달할 수 있다. 이로써, 본 발명은 검증 처리와 시뮬레이션 처리의 병렬 수행에 의해, 트랜잭션에 대한 처리 결과값의 획득이 보다 빠르게 이루어지도록 할 수 있다.

이때, 상기 보증에이전트로부터 반환되는 트랜잭션의 검증 처리 결과값이 '검증실패'와 연관될 경우, 예컨대, 상기 보증에이전트로부터 검증 처리가 정상 수행되었음을 나타내는 처리 결과값으로서 서명이 반환되지 않을 경우, 본 발명의 분리형 보증 시스템은, 상기 보증피어에 의해 진행되고 있는 트랜잭션의 시뮬레이션 처리를 즉시 중지시킴으로써 검증되지 않은 트랜잭션의 시뮬레이션 처리로 인한 불필요한 리소스 낭비를 줄일 수 있다.

본 발명의 분리형 보증 시스템은, 보증에이전트에 의한 트랜잭션의 검증 처리와 병렬적으로 상기 보증피어에 의한 트랜잭션의 시뮬레이션 처리를 제어 시, 체인코드 기준으로 트랜잭션을 예상 실행 시간이 짧은 순으로 정렬한 후에 정렬된 순서에 따라 각 트랜잭션의 시뮬레이션 처리가 수행되게 할 수 있다.

이로써, 본 발명은 어플리케이션에서 생성(요청)된 트랜잭션이 다수 개인 경우, 보증피어에서 나중에 생성되었더라도 예상 실행 시간이 짧은 트랜잭션을 먼저 시뮬레이션 처리하도록 할 수 있어, 실행 시간이 긴 트랜잭션이 실행 시간이 짧은 트랜잭션에 의해 취소되는 문제를 해결하고, 다수 트랜잭션의 보증 처리 성능을 향상시킬 수 있다.

이와 같이, 본 발명에 의하면, 트랜잭션의 검증과 시뮬레이션 처리를 블록체인에 마련된 보증피어와 어플리케이션에 설치된 보증에이전트로 분리해 병렬적으로 처리하는 동시에, 보증피어에서 다수의 트랜잭션의 시뮬레이션 처리 시, 체인코드 기준으로 각 트랜잭션을 정렬한 후에 시뮬레이션 처리하게 함으로써, 기존 보증피어의 트랜잭션의 처리 부담을 낮추어 블록체인 전체적인 지연을 줄이고 트랜잭션의 보증 처리 성능을 향상시킬 수 있다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 허가형 블록체인에서의 분리형 보증 처리 시스템을 도시한 도면이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 허가형 블록체인에서의 분리형 보증 처리 시스템(200)은, 어플리케이션(210) 및 블록체인 네트워크(220)를 포함하여 구성할 수 있다.

어플리케이션(210)은 스마트폰, 태블릿 PC, 컴퓨터 등의 사용자 단말에 설치되어, 사용자 요청에 상응하는 트랜잭션을 생성하는 역할을 한다.

블록체인 네트워크(220)은, 어플리케이션(210)에서 생성된 트랜잭션을 보증 처리하는데 이용되고, 본 명세서에서 블록체인 네트워크(220)은 허가형 블록체인의 대표적 일례인 '하이퍼레저 패브릭'으로 구현될 수 있다.

구체적으로 설명하면, 어플리케이션(210)은 Client SDK 및 보증에이전트(Endorsing agent)(230)를 포함하여 구성할 수 있다.

여기서, Client SDK는 사용자 요청을 수취하면, 사용자 요청에 기반한 트랜잭션을 생성하고, 생성한 트랜잭션을, 검증 처리를 위해 보증에이전트(230)로 전송하여 트랜잭션의 검증을 요청하는 동시에, 트랜잭션을 블록체인 네트워크(220)로 전송하여 트랜잭션의 시뮬레이션을 요청할 수 있다(도 2의 (1)트랜잭션의 검증 및 시뮬레이션 요청). 이때 Client SDK는 트랜잭션을 '하이퍼레저 패브릭'에서의 통신 규칙 'gRPC 프로토콜'에 맞춰 변형한 후 전송할 수 있다.

보증에이전트(230)는 Client SDK로부터 트랜잭션이 전달되면 복수 항목에 대해서 트랜잭션의 검증 처리를 수행하고, 검증 완료에 따른 처리 결과값(서명)을 어플리케이션(210)의 Client SDK로 반환한다(도 2의 (2-1)서명 반환).

여기서, 트랜잭션의 검증항목은, 1)트랜잭션 제안의 형태가 올바른지, 2)기존에 전달받은 트랜잭션은 아닌지, 3)사용자의 전자서명이 유효한지, 4)사용자가 원장 업데이트를 할 수 있는 권한이 있는지에 대한 것일 수 있다.

보증에이전트(230)는, 기존 보증피어에서 수행하던 트랜잭션의 검증 기능 만을 분리해, 트랜잭션의 검증 동작을 독자적으로 수행하도록 어플리케이션(210)의 in-memory에 마련될 수 있고, 이외에도, 클라우드 서버 등의 외부 시스템에 독립적으로 배치될 수도 있다.

블록체인 네트워크(220)는 보증피어(240) 및 체인코드 기반 트랜잭션 정렬 시스템(250)을 포함하여 구성할 수 있다.

보증피어(240)는 어플리케이션(210)의 Client SDK로부터 전달된 트랜잭션에 대해서 체인코드 시뮬레이션을 수행하고, 체인코드 시뮬레이션을 수행한 처리 결과값(Read/Write set)을 어플리케이션(210)으로 반환한다(도 2의 (3)실행 결과값, RW set 반환).

보증피어(240)는 보증에이전트(230)에 의한 트랜잭션의 검증 처리가 완료되지 않더라도, 체인코드에 있는 트랜잭션과 연관된 스마트 컨트랙트 함수를 실행하여 시뮬레이션 처리를 수행할 수 있다.

이때, 보증피어(240)는, 어플리케이션(210)의 Client SDK로부터 다수의 트랜잭션이 전달될 경우, 전달된 다수의 트랜잭션을 순서대로 시뮬레이션 처리하지 않고, 각 트랜잭션의 예상 실행 시간이 짧은 순서대로 시뮬레이션 처리를 실시한다.

이를 위해, 블록체인 네트워크(220)의 체인코드 기반 트랜잭션 정렬 시스템(250)은, Client SDK로부터 전달된 다수의 트랜잭션을, 각 트랜잭션이 호출하는 체인코드 내 스마트 컨트랙트 함수의 코드로부터 산출되는 예상 실행 시간이 짧은 순으로 정렬할 수 있다.

일례로 상기 예상 실행 시간은, 각 스마트 컨트랙트 함수의 코드에 포함되는 데이터 읽기쓰기와 연관된 연산자의 개수, 조건에 따라 분기/반복을 지시하는 제어문(예, if, while 등)의 개수, 및 코드 길이(코드 라인 수)에 따라 예측되는 각각의 실행 시간을 합산하여 산출될 수 있다.

이처럼 체인코드 기반 트랜잭션 정렬 시스템(250)에서 트랜잭션의 시뮬레이션 처리에 앞서 상기 예상 실행 시간에 따른 정렬을 수행하므로, 보증피어(240)는 다수의 트랜잭션이 어플리케이션(210)에서 수취된 순서와 관계없이, 예상 실행 시간이 가장 짧은 트랜잭션을 먼저 수행할 수 있고, 이로써 처리가 오래 걸리는 트랜잭션이 다음 트랜잭션에 의해 취소되는 문제를 해소하고, 빨리 처리 가능한 트랜잭션부터 먼저 실행해, 각 트랜잭션 내 에러를 빠르게 찾아낼 수 있다.

이처럼, 트랜잭션에 대한 검증 처리와 시뮬레이션 처리는 서로 다른 위치(보증에이전트(230), 보증피어(240))에서 동시에 병렬적으로 수행되며, 만일, 보증에이전트(230)에서 트랜잭션의 검증이 실패할 경우, 보증에이전트(230)는 보증피어(240)로 중지 명령을 전달해 해당 트랜잭션의 시뮬레이션을 중지시킬 수 있다(도 2의 (2-2)검증 실패시 시뮬레이션 중지).

어플리케이션(210)의 Client SDK는, 보증에이전트(230)와 보증피어(240)로부터 각각 반환되는 트랜잭션의 검증/시뮬레이션 처리 결과값(서명, Read/Write set)에 따라, 사용자 요청에 대한 응답을 출력하게 된다(도 2의 (4)제안 응답 생성).

이와 같이, 본 발명의 허가형 블록체인에서의 분리형 보증 처리 시스템(200)은 트랜잭션이 생성되는 어플리케이션(210) 측에 배포한 보증 에이전트(212) 및 블록체인 네트워크(220)의 보증피어(221)를 이용하여, 트랜잭션의 검증 처리 및 시뮬레이션 처리를 병렬적으로 수행하도록 제어할 수 있다. 이를 통해 본 발명은 종래에 보증피어(221)에서 트랜잭션의 검증을 마친 후에 시뮬레이션을 처리할 때에 비해 보증 처리의 속도를 높이고 전체적인 블록체인의 성능 향상을 도모할 수 있다.

또한, 본 발명의 분리형 보증 처리 시스템(200)은, 어플리케이션(210)에 의해 생성되는 다수의 트랜잭션을, 각 트랜잭션이 호출하는 체인코드 내 스마트 컨트랙트 함수들의 예상 실행 시간이 짧은 순으로 정렬한 후에 보증피어(221)로 시뮬레이션 처리하도록 제어할 수 있다. 이를 통해, 본 발명은 종래에 보증피어(221)에서 트랜잭션을 선입선출(FIFO) 방식으로 시뮬레이션 처리할 때에 비해 다수의 트랜잭션에 대한 보증 처리 성능을 보다 향상시킬 수 있다.

도 3a는 본 발명의 일실시예에 따른 허가형 블록체인에서의 분리형 보증 처리 시스템에서, 트랜잭션의 검증 및 시뮬레이션의 병렬 수행 과정을 도시한 도면이다.

도 3a를 참조하면, 단계(301)에서, 어플리케이션이 실행되는 사용자 단말에서 사용자 요청이 발생하면, 단계(302)에서, 어플리케이션의 Client SDK는 상기 사용자 요청에 상응하는 제1 트랜잭션을 생성한다.

단계(303)에서, 어플리케이션의 보증에이전트는, Client SDK로부터 전달된 제1 트랜잭션을 검증 처리한다.

여기서, 보증에이전트는, 제안 트랜잭션이 올바른 형태인지 검증하는 포맷 검사, 제안 트랜잭션이 기존 전달된 트랜잭션과 중복인지 검증하는 중복성 검사, 제안 트랜잭션에 포함된 사용자의 전자서명이 유효한지 검증하는 유효성 검사, 및 사용자에게 블록체인 원장의 업데이트 권한이 있는지 검증하는 권한 검사를 각각 실시한다.

단계(304, 305)에서, 블록체인 네트워크의 보증피어는 어플리케이션의 Client SDK로부터 제1 트랜잭션이 전달되어 시뮬레이션이 요청되면, 제1 트랜잭션을, 블록체인 네트워크의 체인코드 기반 트랜잭션 정렬 시스템으로 전송하고, 단계(306)에서, 체인코드 기반 트랜잭션 정렬 시스템은 제1 트랜잭션을 포함하여 상기 어플리케이션에서 생성된 복수의 트랜잭션을 체인코드 기준으로 예상 실행 시간이 짧은 순으로 정렬하고, 단계(307)에서, 보증피어는 복수의 트랜잭션 중에서 제1 트랜잭션이 정렬된 순서가 도래하면 제1 트랜잭션을 시뮬레이션 처리한다.

즉, 상기 단계(304 내지 307)에서의 정렬 및 시뮬레이션 처리는, 보증에이전트에 의한 상기 단계(303)에서의 검증 처리가 종료된 후에 실행되는 것이 아니라, 도 3a에 도시된 것처럼, 상기 단계(303)에서의 검증 처리와 병렬적으로 수행된다.

도 3b는 본 발명의 일실시예에 따른 허가형 블록체인에서의 분리형 보증 처리 시스템에서, 트랜잭션의 검증 및 시뮬레이션의 각 처리 결과값의 반환 과정을 도시한 도면이다.

도 3b를 참조하면, 단계(308)에서 보증에이전트에 의한 제1 트랜잭션의 검증 처리가 정상적으로 완료됨에 따라(Yes), 단계(310)에서 보증에이전트는 제1 트랜잭션의 검증 결과값(서명)을 Client SDK로 반환한다.

또한, 상기 단계(308)에서 보증에이전트에 의한 제1 트랜잭션의 검증 처리가 정상적으로 완료됨에 따라(Yes), 단계(311)에서 보증피어는 제1 트랜잭션의 시뮬레이션 처리를 유지하고, 단계(312)에서 보증피어는 시뮬레이션 처리를 계속 수행해서 얻어지는 처리 결과값(RW set)을 어플리케이션으로 반환한다.

즉, 상기 단계(310)에서의 검증 결과값과 상기 단계(312)에서의 시뮬레이션 결과값은, 보증에이전트와 보증피어로부터 각각 반환된다.

이에 따라, 본 발명에 의하면 시뮬레이션 처리의 결과값 획득에 소요되는 시간이 단축되어, 기존 허가형 블록체인에서의 보증 단계의 처리 속도를 높일 수 있다.

한편, 상기 단계(308)에서 보증에이전트에 의한 제1 트랜잭션의 검증 처리가 정상적으로 완료되지 않을 경우(No), 제1 트랜잭션의 검증이 실패하면, 단계(309)에서, 보증피어는 실행 중이던 제1 트랜잭션의 시뮬레이션을 즉시 중지한다.

이로써, 본 발명은 제1 트랜잭션의 검증 결과와 무관하게 제1 트랜잭션의 시뮬레이션 처리를 일단 개시해 빠른 결과값 획득이 가능하도록 하면서도, 제1 트랜잭션의 검증실패시 제1 트랜잭션의 시뮬레이션 처리를 즉시 중지시켜 검증 안된 트랜잭션의 시뮬레이션 처리로 인한 리소스 낭비를 줄일 수 있다.

상술한 것처럼 본 발명에서는 보증피어의 동작을 최적화하기 위해 종래와 달리 트랜잭션의 검증 처리를 수행하는 주체(보증에이전트)와 트랜잭션의 시뮬레이션을 수행하는 주체(보증피어)를 분리하여 두 처리 동작을 병렬적으로 수행하는 방안을 적용한 보증 처리 시스템을 제안한다.

검증이 완료되어야 시뮬레이션을 수행하는 종래의 보증 처리 시스템에서 검증 결과를 대기하는 것으로 인해 불필요한 시간 낭비가 발생되는 문제를, 본 발명에서는 두 처리 동작이 서로 다른 위치에서 병렬적으로 수행되도록 함으로써 검증 결과를 대기하지 않도록 해 그만큼 보증 단계의 속도를 높이고 있다.

특히, 본 발명에서 제안하는 보증 에이전트를 트랜잭션이 생성되는 어플리케이션의 인 메모리 등에 분리해 배치함으로써, 트랜잭션의 전달 시간 감소 효과와 더불어, Client SDK와 보증피어 간 연동 처리에 대한 부하 감소 효과도 기대할 수 있다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 허가형 블록체인에서의 분리형 보증 처리 시스템의 구성을 도시한 블록도이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 허가형 블록체인에서의 분리형 보증 처리 시스템(400)은, 보증에이전트 제어부(410), 보증피어 제어부(420), 및 반환 처리부(430)를 포함하여 구성할 수 있다. 또한 실시예에 따라 분리형 보증 처리 시스템(400)은 산출부(440), 정렬부(450) 및 배포부(460)를 각각 추가하여 구성할 수 있다.

보증에이전트 제어부(410)는, 사용자 요청에 상응하는 트랜잭션이 어플리케이션(401)에서 생성되면, 블록체인 네트워크(402)에 마련된 보증피어(480)와 상기 어플리케이션(401)에 설치된 보증에이전트(470) 중, 보증에이전트(470)로 제어명령을 전달하여, 보증에이전트(470)에서 상기 트랜잭션을 검증하는 검증 처리를 수행하도록 제어한다.

발명의 구현에 앞서, 분리형 보증 처리 시스템(400)은 블록체인 네트워크(402) 내에 마련되어 있는 보증피어(480)와는 별도로, 트랜잭션 생성측의 어플리케이션(401)이나 외부의 클라우드 서버(403)에 보증에이전트(470)를 배포하여 트랜잭션의 검증 처리를 수행하는데 이용할 수 있다. 이를 위해, 분리형 보증 처리 시스템(400)은 배포부(460)를 더 포함할 수 있다.

일례로, 배포부(460)는 배포 요청을 발생하는 어플리케이션(401)에 설치파일을 전송하여, 어플리케이션(401)에서 생성된 트랜잭션의 검증 처리를 수행하는 보증에이전트(470)를 어플리케이션(401)에 설치한다.

보증에이전트 제어부(410)는, 어플리케이션(401)에 설치된 보증에이전트(470)를 제어하여, 상기 트랜잭션에 대한 포맷 적합성, 중복 여부, 서명 유효성, 및 사용자의 블록체인 원장에 대한 업데이트 권한을 포함한 복수 항목에 대해서 검증 처리할 수 있다.

실시예에 따라, 배포부(460)는 외부의 클라우드 서버(403)에 보증에이전트(470)를 더 설치해, 어플리케이션(401)에서 생성된 트랜잭션의 검증 처리를 수행하는데 보조적으로 이용할 수도 있다.

일례로, 보증에이전트 제어부(410)는 외부의 클라우드 서버(403)에 설치된 보증에이전트(470)로 제어명령을 더 전달하여, 상기 복수 항목 중, 어플리케이션(401)에 설치된 보증에이전트(470)에서 수행되지 않는 일부 항목의 검증 처리를, 클라우드 서버(403) 상의 보증에이전트(470)에서 연계해 수행하도록 제어할 수도 있다.

다른 일례로, 보증에이전트 제어부(410)는 어플리케이션(401)에 설치된 보증에이전트(470)에서, 상기 제어명령 전달로부터 일정 시간 이내에 검증 처리가 개시되지 않으면, 외부의 클라우드 서버(403) 상의 보증에이전트(470)로 상기 제어명령을 전달하여, 클라우드 서버(403) 상의 보증에이전트(470)에서 상기 트랜잭션의 검증 처리를 수행하도록 제어할 수 있다.

만일 클라우드 서버(403) 상의 보증에이전트(470)에서, 상기 제어명령의 전달로부터 상기 일정 시간 이내에 상기 트랜잭션의 검증 처리가 개시되지 않으면, 보증피어 제어부(420)는, 보증피어(480)에서 상기 트랜잭션과 연관된 스마트 컨트랙트 함수를 실행하는 시뮬레이션 처리를 수행하기 전에, 상기 트랜잭션의 검증 처리를 수행하도록 제어할 수 있다.

보증피어 제어부(420)는, 보증에이전트(470)로의 제어명령 전달에 의해 상기 보증에이전트(470)에서 검증 처리가 개시되면, 블록체인 네트워크에 마련된 보증피어(480)로 상기 제어명령을 전달하여, 보증피어(480)에서 체인코드 내의 상기 트랜잭션과 연관된 스마트 컨트랙트 함수를 실행하는 시뮬레이션 처리를 수행하도록 제어한다.

즉, 보증피어 제어부(420)는 보증에이전트(470)에 의한 검증 처리의 결과값이 나올 때까지 보증피어(480)의 시뮬레이션 처리를 대기시키는 것이 아니라, 보증에이전트(470)에 의한 검증 처리의 개시에 연동해 보증피어(480)의 시뮬레이션 처리를 바로 개시할 수 있다. 이에 따라 두 처리 동작이 서로 다른 주체에서 병렬적으로 수행되므로, 블록체인 네트워크(402)의 보증피어(480)의 처리 부담을 줄이고, 각 처리 결과값을 보다 빠르게 획득할 수 있어, 허가형 블록체인에서의 보증 처리 시간을 단축할 수 있다.

반환 처리부(430)는, 보증피어(480)로의 제어명령 전달에 의해 병렬 수행되는 상기 검증 처리와 상기 시뮬레이션 처리가 완료됨에 따라, 보증에이전트(470)로부터 수신되는 상기 검증 처리의 결과값(검증 서명)과, 보증피어(480)로부터 수신되는 상기 시뮬레이션 처리의 결과값(Read/Write set)을, 어플리케이션(401)에 각각 반환한다.

이때, 보증피어(480)에 의한 시뮬레이션 처리의 수행 중에 보증에이전트(470)에 의한 검증 처리가 종료되어, 보증에이전트(470)로부터 수신된 상기 검증 처리의 결과값이 '검증실패'와 연관되면, 보증피어 제어부(420)는 보증피어(480)로 중지명령을 전달하여, 보증피어(480)에서 상기 시뮬레이션 처리를 중지하도록 제어할 수 있다. 이 경우, 반환 처리부(430)는 상기 시뮬레이션 처리의 중지에 따른 상기 시뮬레이션 처리의 결과값으로서 '트랜잭션의 처리 불가'를, 어플리케이션(401)으로 반환할 수 있다.

다시 말해 보증피어 제어부(420)는 트랜잭션의 검증 결과와 무관하게 트랜잭션의 시뮬레이션 처리를 일단 개시해 빠른 결과값 획득이 가능하도록 하면서도, 트랜잭션의 검증실패시 트랜잭션의 시뮬레이션 처리를 즉시 중지시켜 검증 안된 트랜잭션의 시뮬레이션 처리로 인한 리소스 낭비를 줄일 수 있다.

실시예에 따라, 분리형 보증 처리 시스템(400)은 다수의 트랜잭션이 정해진 기간 내에 생성될 때의 각 트랜잭션의 시뮬레이션 처리 효율을 높일 수 있도록, 체인코드 기반의 트랜잭션 정렬을 실시할 수 있다.

즉 분리형 보증 처리 시스템(400)은 체인코드 내에 있는 스마트 컨트랙트 함수들을 체인코드에 들어온 순서대로 실행하지 않고, 스마트 컨트랙트 함수의 예상 실행 순서가 짧은 순으로 정렬함으로써, 먼저 들어온 실행 시간이 오래 걸리는 트랜잭션이 이후에 들어온 실행 시간이 짧은 트랜잭션에 의해 취소되는 경우를 방지해 다수 트랜잭션의 시뮬레이션 처리 효율을 높일 수 있다.

이를 위해, 분리형 보증 처리 시스템(400)은 산출부(440) 및 정렬부(450)를 더 추가하여 구성할 수 있다.

산출부(440)는 어플리케이션(401)에서 정해진 기간 동안 복수의 트랜잭션이 생성된 경우, 상기 복수의 트랜잭션 각각이 호출하는, 체인코드 내의 스마트 컨트랙트 함수 각각의 예상 실행 시간을 산출한다.

정렬부(450)는 각 스마트 컨트랙트 함수의 예상 실행 시간을 비교하여, 예상 실행 시간이 짧은 순으로, 상기 복수의 트랜잭션을 정렬한다.

상기 복수의 트랜잭션의 정렬에 따라, 보증피어 제어부(420)는 상기 복수의 트랜잭션이 생성된 순서와 무관하게, 상기 정렬된 순서에 따라, 상기 복수의 트랜잭션이 호출하는 스마트 컨트랙트 함수를 실행하여, 상기 시뮬레이션 처리하도록 제어할 수 있다.

상세히 설명하면, 산출부(440)는 표 1에 도시된 3가지 기준(데이터 처리 연산자의 개수, 분기/반복 제어문의 개수, 코드 길이)에 따라 각 스마트 컨트랙트 함수의 예상 실행 순서를 산출할 수 있다.

블록체인 네트워크(402) 내에 있는 데이터를 읽거나 쓰는 경우, 네트워크에 접근 및 데이터의 처리 수행 시간이 발생하는 점을 고려해, 산출부(440)는 각 스마트 컨트랙트 함수의 코드 내에서 데이터 처리와 연관된 함수(데이터 읽기/쓰기와 연관된 함수)의 개수를 카운트해서, 개당 '1'의 cost를 할당하여 제1 실행 시간을 예측할 수 있다.

또한 각 스마트 컨트랙트 함수에 포함되어 있는 조건에 따른 분기/반복 제어문의 개수에 따라 수행 횟수가 달라지는 점을 고려해, 산출부(440)는 각 스마트 컨트랙트 함수의 코드 내에서 따른 분기/반복 제어문의 개수를 카운트해, 개당 '1'의 cost를 할당하여 제2 실행 시간을 예측할 수 있다.

또한 각 스마트 컨트랙트 함수의 코드 길이를 통해 알 수 있는 함수의 사이즈가 커질수록 함수 실행 시간에 영향을 미치는 점을 고려해, 산출부(440)는 각 스마트 컨트랙트 함수의 코드 길이에서 N줄(예, N=50)당 '1'의 cost를 할당해 제3 실행 시간을 예측할 수 있다. 체인코드 마다 속한 함수의 길이가 다양하기 때문에 N은 함수들을 구분할 수 있도록 임의로 정해질 수 있다.

산출부(440)는 표 1에서 제시한 각 기준에 따라 예측되는 각 함수들의 제1~제3 실행 시간을 합산하여, 각 함수들의 예상 실행 시간을 산출하고, 정렬부(450)는 예상 실행 시간이 짧은 순으로 각 함수에 우선순위를 부여할 수 있다.

표 1에서 제1~제3 실행 시간은 각 함수의 코드에 포함되는 연산(operation)의 수 및 코드 길이에 따라 각 함수에 할당하는 비용(Cost)을 의미하며, 정렬부(450)는 최종 cost가 낮은 함수일수록 실행 시간이 짧다고 판단하여, 보다 높은 우선순위를 부여할 수 있다.

또한 표 1에서 가중치(Weight)는 각 함수의 최종 Cost가 같을 때 제1~제3 실행 시간 중에서 추가로 비교할 순서를 의미하고, 정렬부(450)는 가중치가 '3'으로 가장 큰 데이터 처리 연산자의 개수에 따른 제1 실행 시간부터 비교해서, cost가 낮은 함수에 높은 우선순위를 부여할 수 있다

즉, 산출부(440)는 각 스마트 컨트랙트 함수가, 데이터의 읽기와 쓰기를 지시하는 연산자나, 분기와 반복을 지시하는 제어문이 포함된 일정 길이의 코드일 경우, 상기 연산자의 개수를 기준으로, 상기 각 스마트 컨트랙트 함수의 제1 실행 시간을 예측하고, 상기 제어문의 개수를 기준으로, 상기 각 스마트 컨트랙트 함수의 제2 실행 시간을 예측하고, 상기 코드의 코드길이를 기준으로, 상기 각 스마트 컨트랙트 함수의 제3 실행 시간을 예측하고, 상기 제1 내지 제3 실행 시간을 합산한 시간을, 상기 각 스마트 컨트랙트 함수의 예상 실행 시간으로서 산출하고, 정렬부(450)는 각 스마트 컨트랙트 함수의 예상 실행 시간이 짧은 순으로, 상기 복수의 트랜잭션을 정렬할 수 있다.

이때, 상기 각 스마트 컨트랙트 함수의 예상 실행 시간이 동일한 경우, 정렬부(450)는 상기 예상 실행 시간을 산출시 이용한 상기 제1 내지 제3 실행 시간 중에서, 부여된 가중치가 가장 높은 상기 제1 실행 시간이 짧은 순으로, 상기 복수의 트랜잭션을 정렬할 수 있다.

또한, 상기 각 스마트 컨트랙트 함수의 상기 제1 실행 시간도 동일하고, 상기 제1 실행 시간 다음의 가중치가 부여된 상기 제2 실행 시간, 및 상기 제2 실행 시간 다음의 가중치가 부여된 상기 제3 실행 시간도, 상기 각 스마트 컨트랙트 함수에 있어서 동일한 것으로 확인되면, 정렬부(450)는 상기 복수의 트랜잭션을 랜덤하게 정렬할 수 있다.

상술한 바와 같은 정렬부(450)에 의한 체인코드 내 각 스마트 컨트랙트 함수의 정렬에 의해, 상기 복수의 트랜잭션 중 나중에 생성된 제1 트랜잭션이 먼저 생성된 제2 트랜잭션 보다 앞서 정렬된 경우, 보증에이전트 제어부(410)는, 보증피어(480)에서, 상기 복수의 트랜잭션이 정렬된 순서에 따라서, 상기 제1 트랜잭션이 호출하는 스마트 컨트랙트 함수를 먼저 실행한 후에, 상기 제2 트랜잭션이 호출하는 스마트 컨트랙트 함수를 실행하여, 상기 시뮬레이션 처리하도록 제어할 수 있다.

상술과 같이 체인코드의 스마트 컨트랙트 함수 기준으로 트랜잭션을 정렬하면, 실행 시간이 긴 트랜잭션이 실행 시간이 짧은 트랜잭션에 의해 취소되는 경우가 없어지고, 발생될 수 있는 트랜잭션의 에러를 빠르게 발견할 수 있는 가능성이 커지므로 사용자 요청의 취소 여부를 빠르게 판단할 수 있다.

이하에서는 도 5a, 도 5b를 참조하여 보증 처리 대상의 트랜잭션과 연관되어 체인코드에 추가된 스마트 컨트랙트 함수의 코드로부터 예상 실행 시간을 산출하는 과정을 구체적으로 설명한다.

도 5a는 본 발명의 일실시예에 따른 허가형 블록체인에서의 분리형 보증 처리 시스템에서, 보증 처리 대상의 트랜잭션과 연관되어 체인코드에 추가된 스마트 컨트랙트 함수의 코드 일례를 도시한 도면이고, 도 5b는, 도 5a에 도시한 스마트 컨트랙트 함수의 코드에서 산출된 예상 실행 시간을 예시한 테이블이다.

도 5a를 참조하면, 트랜잭션이 호출하는 체인코드 내 스마트 컨트랙트 함수 func(t*SimpleChainclde)는, if문(511), GetState(521), if문(512), if문(513), if문(514), PutState(522)를 순서대로 포함한 35줄의 코드(500)로 이루어져 있다.

코드(500) 내에서, 조건에 따라 분기하는 제어문인 if문(511~515)이 5개이므로, 상기 표 1에 따라, 제어문의 개수를 기준으로 한 제1 실행 시간은, '5'로 예측될 수 있다.

또한, 코드(500) 내에서 데이터의 읽기 또는 쓰기와 연관된 연산자가 GetState(521), PutState(522)로 2개이므로, 상기 표 1에 따라, 데이터 처리 연산자의 개수를 기준으로 한 제2 실행 시간은, '2'로 예측될 수 있다.

또한, 코드(500)가 35줄로 이루어져 있어 N줄(N=50) 이내이므로, 상기 표 1에 따라, 코드 길이를 기준으로 한 제3 실행 시간은, '1'로 예측될 수 있다.

따라서, 상기 스마트 컨트랙트 함수 func(t*SimpleChainclde)의 예상 실행 시간은, 제1 내지 제3 실행 시간을 합산하여 '8'로 산출될 수 있고, 이는 트랜잭션을 시뮬레이션 처리하는데 '8'에 해당하는 시간이 소요되는 것을 의미한다.

상술과 같이 도 5a에 도시한 스마트 컨트랙트 함수의 코드(500)로부터 산출된 기준 별 제1~제3 실행 시간 및 이를 합산한 예상 실행 시간이, 도 5b의 테이블(530)에 도시된다.

이하에서는 도 6a 내지 도 6c를 참조하여 다수의 트랜잭션이 동시 요청(생성)된 경우, 체인코드 내의 각 스마트 컨트랙트 함수의 예상 실행 시간에 따라 다수의 트랜잭션을 정렬한 후에, 시뮬레이션 처리하는 과정을 구체적으로 설명한다.

도 6a는 본 발명의 일실시예에 따른 허가형 블록체인에서의 분리형 보증 처리 시스템에서, 각 스마트 컨트랙트 함수의 예상 실행 시간을 예시한 테이블이고, 도 6b 및 도 6c는 각 스마트 컨트랙트 함수를 정렬하는 일례를 도시한 도면이다.

본 발명의 분리형 보증 처리 시스템은, 어플리케이션에서 정해진 기간 내에 3개의 트랜잭션(제1~제3 트랜잭션)이 생성된 경우, 체인코드 기반 트랜잭션 정렬 시스템을 통해, 3개의 트랜잭션이 호출하는 체인코드의 스마트 컨트랙트 함수(Function #1, #2, #3) 각각의 예상 실행 시간을, 도 6a의 테이블(600)과 같이 산출하여 그 예상 실행 시간에 따라 3개의 트랜잭션의 정렬을 실시할 수 있다.

도 6a를 참조하면, 먼저, 체인코드 기반 트랜잭션 정렬 시스템은, 3개의 트랜잭션 중 먼저 요청된 제1 트랜잭션의 스마트 컨트랙트 함수(Function #1)의 코드로부터, 데이터 처리와 연관된 연산자의 개수(4개), 분기/반복과 연관된 제어문의 개수(6개) 및 코드 길이(32줄)에 따라, 제1~제3 실행 시간을 각각 '4', '6', '1'로 예측하고, 이를 합산하여 예상 실행 시간 '11'을 산출할 수 있다.

또한, 체인코드 기반 트랜잭션 정렬 시스템은, 제1 트랜잭션 다음 요청된 제2 트랜잭션의 스마트 컨트랙트 함수(Function #2)의 코드로부터, 데이터 처리와 연관된 연산자의 개수(5개), 분기/반복과 연관된 제어문의 개수(5개) 및 코드 길이(64줄)에 따라, 제1~제3 실행 시간을 각각 '5', '5', '2'로 예측하고, 이를 합산하여 예상 실행 시간 '12'를 산출할 수 있다.

또한, 체인코드 기반 트랜잭션 정렬 시스템은, 3개의 트랜잭션 중 마지막에 요청된 제3 트랜잭션의 스마트 컨트랙트 함수(Function #3)의 코드로부터, 데이터 처리와 연관된 연산자의 개수(4개), 분기/반복과 연관된 제어문의 개수(7개) 및 코드 길이(50줄)에 따라, 제1~제3 실행 시간을 각각 '4', '7', '1'로 예측하고, 이를 합산하여 예상 실행 시간 '12'를 산출할 수 있다.

도 6a에서 코드 길이에 따른 제3 실행 시간은, 상기 표 1의 N줄을 '50'으로 가정하여 코드 길이 50줄 당 1의 cost를 할당해 예측하는 것으로 한다.

도 6b를 참조하면, 체인코드 기반 트랜잭션 정렬 시스템은, 제1 트랜잭션과 제2 트랜잭션의 시뮬레이션 처리 순서를 정하기 위해서, 도 6a에서 산출한 스마트 컨트랙트 함수(Function #1)의 예상 실행 시간 '11'과, 스마트 컨트랙트 함수(Function #2)의 예상 실행 시간 '12'을 서로 비교한다.

예상 실행 시간이 서로 상이하므로, 체인코드 기반 트랜잭션 정렬 시스템은, 예상 실행 시간이 짧은 순으로 Function #1에 Function #2 보다 높은 우선순위를 부여하고, 그 우선순위에 따라 제1 트랜잭션, 제2 트랜잭션을 순서대로 정렬할 수 있다.

도 6c를 참조하면, 체인코드 기반 트랜잭션 정렬 시스템은, 제2 트랜잭션과 제3 트랜잭션의 시뮬레이션 처리 순서를 정하기 위해서, 도 6a에서 산출한 스마트 컨트랙트 함수(Function #2)의 예상 실행 시간 '12'와, 스마트 컨트랙트 함수(Function #3)의 예상 실행 시간 '12'을 서로 비교한다.

예상 실행 시간이 서로 같기 때문에, 체인코드 기반 트랜잭션 정렬 시스템은, 예상 실행 시간을 산출시 이용한 제1~제3 실행 시간을 서로 비교한다.

이때, 체인코드 기반 트랜잭션 정렬 시스템은, 표 1에 부여된 가중치가 가장 높은 데이터 처리 연산자 개수 기준의 제1 실행 시간을 먼저 비교하고, 제1 실행 시간도 서로 같으면 분기/반복 제어문의 개수 기준의 제2 실행 시간을 비교하고, 제2 실행 시간도 서로 같으면 코드 길이 기준의 제3 실행 시간을 비교하고, 제3 실행 시간도 서로 같으면 Function #2와 Function #3에 동일한 우선순위를 부여해, 제2 트랜잭션과 제3 트랜잭션을 랜덤하게 정렬할 수 있다.

도 6a의 테이블(600)에서 Function #2의 제1 실행 시간(데이터 처리 연산자 개수 기준)이 '5'이고, Function #3의 제1 실행 시간이 '4'로 서로 다르기 때문에, 체인코드 기반 트랜잭션 정렬 시스템은, 제1 실행 시간이 짧은 순으로 Function #3에 Function #2 보다 높은 우선순위를 부여하고, 그 우선순위에 따라 제3 트랜잭션, 제2 트랜잭션을 순서대로 정렬할 수 있다.

도 6b와 도 6c로부터 Function #1 > Function #3 > Function #2의 순으로 높은 우선순위가 부여되므로, 체인코드 기반 트랜잭션 정렬 시스템은, 이 순서대로 시뮬레이션 처리하기 위해 3개의 트랜잭션을 "제1 트랜잭션, 제3 트랜잭션, 제2 트랜잭션"의 순으로 정렬할 수 있다.

3개의 트랜잭션의 정렬이 완료되면, 본 발명의 분리형 보증 처리 시스템은 보증피어를 제어하여, 각 트랜잭션을 정렬된 순서대로 시뮬레이션 처리할 수 있다.

이를 정리하면, 체인코드 기반 트랜잭션 정렬 시스템은 1)체인코드 내 스마트 컨트랙트 함수들의 각각에 대해 함수 cost를 계산하고, 이때, 1-1)각 함수에 포함된 코드 길이에 기초하여 제1 cost 계산하고, 1-2)각 함수에 포함된 제어문의 개수에 기초해 제2 cost 계산하고, 1-3)각 함수에 포함된 제어문의 개수에 기초해 제3 cost 계산하고, 1-4)제1~제3 cost의 합산값에 기초하여 해당 함수의 함수 cost를 계산할 수 있다.

이후, 체인코드 기반 트랜잭션 정렬 시스템은 2)체인코드 내 스마트 컨트랙트 함수들의 각각의 함수 cost에 기초하여 함수 cost가 작을수록 높은 우선순위를 부여해 먼저 처리한다.

이때, 체인코드 기반 트랜잭션 정렬 시스템은 함수 cost가 동일한 함수들에 대해서는, 3-1)각 함수에 포함된 데이터 처리 함수의 개수가 적을수록 높은 우선순위를 부여하고, 3-2)데이터 처리 함수의 개수가 동일하면, 각 함수에 포함된 제어문의 개수가 적을수록 높은 우선순위를 부여하고, 3-3)제어문의 개수가 동일하면, 코드길이가 작을수록 높은 우선순위를 부여하고, 3-4)코드길이도 동일하면 아무거나 먼저 수행 가능하게 할 수 있다.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 허가형 블록체인에서의 분리형 보증 처리 방법의 순서를 도시한 흐름도이다.

도 7을 참조하면, 단계(701)에서 사용자 요청에 상응하는 트랜잭션이 어플리케이션에서 생성되면, 단계(702)에서 보증 처리 시스템(400)은, 트랜잭션의 검증 처리 개시명령을 어플리케이션 내 보증에이전트로 전달하고, 단계(703)에서 보증에이전트는, 어플리케이션의 Client SDK로부터 전달된 트랜잭션의 검증 처리를 개시한다.

단계(704, 705)에서, 보증 처리 시스템(400)은, 보증에이전트에서 검증 처리가 개시되었음을 의미하는 ACK를 수신하면, 블록체인 네트워크의 보증피어로 트랜잭션의 시뮬레이션 처리 개시명령을 전달한다.

보증 처리 시스템(400)은 보증에이전트에서 검증 처리가 개시되었음을 나타내는 ACK를 일정 시간 내에 수신하지 못할 경우, 외부의 클라우드 서버에 설치된 보증에이전트에서 트랜잭션의 검증 처리를 수행하도록 한다.

보증 처리 시스템(400)은 클라우드 서버의 보증에이전트에서도 트랜잭션의 검증 처리가 개시되지 않으면, 보증피어에서 시뮬레이션 처리 전에 검증 처리하도록 제어한다.

단계(706, 707)에서, 보증피어는 트랜잭션과 연관된 체인코드 내 스마트 컨트랙트 함수의 시뮬레이션 처리를 개시하고, 시뮬레이션 처리가 개시되었음을 나타내는 ACK를 보증 처리 시스템(400)으로 송신한다

단계(708, 709)에서, 보증에이전트에서 트랜잭션의 검증 처리를 종료함에 따라 처리 결과값(서명)을 반환하면, 단계(710)에서 보증 처리 시스템(400)은 보증에이전트로부터의 처리 결과값(서명)을 어플리케이션으로 전달한다.

단계(711)에서 보증 처리 시스템(400)은, 보증에이전트로부터의 처리 결과값(서명값)이 '검증실패'와 연관되는지 확인한다.

트랜잭션의 검증실패로 확인될 경우(단계(711)에서 Yes), 보증 처리 시스템(400)은, 시뮬레이션 처리 중지명령을 보증피어에 전달하고(단계(712)), 보증피어의 시뮬레이션 처리를 중지시킨다(단계(713)).

트랜잭션의 검증성공으로 확인될 경우(단계(711)에서 No), 보증 처리 시스템(400)은, 시뮬레이션 처리 유지명령을 블록체인 네트워크의 보증피어로 전달하고(단계(714)), 보증피어의 시뮬레이션 처리를 유지시킨다(단계(715)).

단계(716, 717)에서 보증피어에서 시뮬레이션 처리가 종료함에 따라 처리 결과값(Read/Write set)을 반환하면, 단계(718)에서 보증 처리 시스템(400)은 보증피어로부터의 시뮬레이션 처리 결과값을 어플리케이션으로 전달한다.

이와 같이, 보증 처리 시스템(400)은 트랜잭션의 검증 및 체인코드 기반의 시뮬레이션의 처리를 서로 다른 주체(보증에이전트 및 보증피어)에 의해 병렬로 수행되도록 하고 또한 각 처리의 결과값이 어플리케이션에 각각 반환되도록 제어함으로써, 거의 동시적으로 수행되는 검증 및 시뮬레이션에 의해 허가형 블록체인에서의 트랜잭션의 보증 단계의 신속화를 도모할 수 있다.

실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.

200: 분리형 보증 처리 시스템
210: 어플리케이션
220: 블록체인 네트워크
230: 보증에이전트
240: 보증피어
250: 체인코드 기반 트랜잭션 정렬 시스템

Claims (16)

1. 사용자 요청에 상응하는 트랜잭션이 어플리케이션에서 생성되면,
   상기 어플리케이션에 설치된 보증에이전트로 제어명령을 전달하여, 상기 보증에이전트에서 상기 트랜잭션을 검증하는 검증 처리를 수행하도록 제어하는 단계;
   상기 보증에이전트에 의한 상기 검증 처리의 개시에 연동하여, 상기 보증에이전트로부터 상기 검증 처리의 결과값이 수신되기 전에, 블록체인 네트워크에 마련된 보증피어로 상기 제어명령을 전달하여, 상기 보증피어에서 체인코드 내의 상기 트랜잭션과 연관된 스마트 컨트랙트 함수를 실행하는 시뮬레이션 처리를 수행하도록 제어하는 단계;
   상기 시뮬레이션 처리의 수행 중에 상기 보증에이전트에 의한 검증 처리가 종료되어, 상기 보증에이전트로부터 수신된 상기 검증 처리의 결과값이 '검증실패'와 연관되면,
   상기 보증피어로 중지명령을 전달하여, 상기 보증피어에서 상기 시뮬레이션 처리를 중지하도록 제어하는 단계; 및
   상기 시뮬레이션 처리의 중지에 따른 상기 시뮬레이션 처리의 결과값으로서 '트랜잭션의 처리 불가'를, 상기 어플리케이션으로 반환하는 단계
   를 포함하는 허가형 블록체인에서의 분리형 보증 처리 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 보증에이전트로부터 수신되는 상기 검증 처리의 결과값과, 상기 보증피어로부터 수신되는 상기 시뮬레이션 처리의 결과값을, 상기 어플리케이션에 각각 반환하는 단계
   를 더 포함하는 허가형 블록체인에서의 분리형 보증 처리 방법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 어플리케이션에서 정해진 기간 동안 복수의 트랜잭션이 생성된 경우,
   상기 복수의 트랜잭션 각각이 호출하는, 체인코드 내의 스마트 컨트랙트 함수 각각의 예상 실행 시간을 산출하는 단계;
   각 스마트 컨트랙트 함수의 예상 실행 시간을 비교하여, 예상 실행 시간이 짧은 순으로, 상기 복수의 트랜잭션을 정렬하는 단계; 및
   상기 복수의 트랜잭션이 생성된 순서와 무관하게, 상기 정렬된 순서에 따라, 상기 복수의 트랜잭션이 호출하는 스마트 컨트랙트 함수를 실행하여, 상기 시뮬레이션 처리하도록 제어하는 단계
   를 더 포함하는 허가형 블록체인에서의 분리형 보증 처리 방법.
4. 제3항에 있어서,
   상기 정렬에 따라, 상기 복수의 트랜잭션 중 나중에 생성된 제1 트랜잭션이 먼저 생성된 제2 트랜잭션 보다 앞서 정렬된 경우,
   상기 시뮬레이션 처리하도록 제어하는 단계는,
   상기 보증피어에서, 상기 복수의 트랜잭션이 정렬된 순서에 따라서, 상기 제1 트랜잭션이 호출하는 스마트 컨트랙트 함수를 먼저 실행한 후에, 상기 제2 트랜잭션이 호출하는 스마트 컨트랙트 함수를 실행하여, 상기 시뮬레이션 처리하도록 제어하는 단계
   를 포함하는 허가형 블록체인에서의 분리형 보증 처리 방법.
5. 제3항에 있어서,
   상기 각 스마트 컨트랙트 함수가, 데이터의 읽기와 쓰기를 지시하는 연산자나, 분기와 반복을 지시하는 제어문이 포함된 일정 길이의 코드일 경우,
   상기 예상 실행 시간을 산출하는 단계는,
   상기 연산자의 개수를 기준으로, 상기 각 스마트 컨트랙트 함수의 제1 실행 시간을 예측하는 단계;
   상기 제어문의 개수를 기준으로, 상기 각 스마트 컨트랙트 함수의 제2 실행 시간을 예측하는 단계;
   상기 코드의 코드길이를 기준으로, 상기 각 스마트 컨트랙트 함수의 제3 실행 시간을 예측하는 단계; 및
   상기 제1 내지 제3 실행 시간을 합산한 시간을, 상기 각 스마트 컨트랙트 함수의 예상 실행 시간으로서 산출하는 단계
   를 포함하는 허가형 블록체인에서의 분리형 보증 처리 방법.
6. 제5항에 있어서,
   상기 각 스마트 컨트랙트 함수의 예상 실행 시간이 동일한 경우,
   상기 분리형 보증 처리 방법은,
   상기 예상 실행 시간을 산출시 이용한 상기 제1 내지 제3 실행 시간 중에서, 부여된 가중치가 가장 높은 상기 제1 실행 시간이 짧은 순으로, 상기 복수의 트랜잭션을 정렬하는 단계
   를 더 포함하는 허가형 블록체인에서의 분리형 보증 처리 방법.
7. 제6항에 있어서,
   상기 분리형 보증 처리 방법은,
   상기 각 스마트 컨트랙트 함수의 상기 제1 실행 시간이 동일하고,
   상기 제1 실행 시간 다음의 가중치가 부여된 상기 제2 실행 시간, 및 상기 제2 실행 시간 다음의 가중치가 부여된 상기 제3 실행 시간도, 상기 각 스마트 컨트랙트 함수에 있어서 동일한 것으로 확인되면,
   상기 복수의 트랜잭션을 랜덤하게 정렬하는 단계
   를 더 포함하는 허가형 블록체인에서의 분리형 보증 처리 방법.
8. 제1항에 있어서,
   배포 요청을 발생하는 어플리케이션에 설치파일을 전송하여, 상기 보증에이전트를 상기 어플리케이션에 설치하는 단계; 및
   상기 어플리케이션에 설치된 보증에이전트를 제어하여, 상기 트랜잭션에 대한 포맷 적합성, 중복 여부, 서명 유효성, 및 사용자의 블록체인 원장에 대한 업데이트 권한을 포함한 복수 항목에 대해서 검증 처리하는 단계
   를 더 포함하는 허가형 블록체인에서의 분리형 보증 처리 방법.
9. 제8항에 있어서,
   외부의 클라우드 서버에 설치된 보증에이전트를 더 제어하여, 상기 복수 항목 중, 상기 어플리케이션에 설치된 보증에이전트에서 수행되지 않는 일부 항목을 검증 처리하는 단계
   를 더 포함하는 허가형 블록체인에서의 분리형 보증 처리 방법.
10. 제1항에 있어서,
    상기 보증에이전트에서, 상기 제어명령의 전달로부터 일정 시간 이내에 검증 처리가 개시되지 않으면,
    외부의 클라우드 서버 상의 보증에이전트로 상기 제어명령을 전달하여, 상기 클라우드 서버 상의 보증에이전트에서 상기 트랜잭션의 검증 처리를 수행하도록 제어하는 단계; 및
    상기 클라우드 서버 상의 보증에이전트에서, 상기 제어명령의 전달로부터 상기 일정 시간 이내에 검증 처리가 개시되지 않으면,
    상기 보증피어에서 상기 시뮬레이션 처리를 수행하기 전에, 상기 트랜잭션의 검증 처리를 수행하도록 제어하는 단계
    를 더 포함하는 허가형 블록체인에서의 분리형 보증 처리 방법.
11. 사용자 요청에 상응하는 트랜잭션이 어플리케이션에서 생성되면,
    상기 어플리케이션에 설치된 보증에이전트로 제어명령을 전달하여, 상기 보증에이전트에서 상기 트랜잭션을 검증하는 검증 처리를 수행하도록 제어하는 보증에이전트 제어부;
    ⅰ)상기 보증에이전트에 의한 상기 검증 처리의 개시에 연동하여, 상기 보증에이전트로부터 상기 검증 처리의 결과값이 수신되기 전에, 블록체인 네트워크에 마련된 보증피어로 상기 제어명령을 전달하여, 상기 보증피어에서 체인코드 내의 상기 트랜잭션과 연관된 스마트 컨트랙트 함수를 실행하는 시뮬레이션 처리를 수행하도록 제어하고, ⅱ)상기 시뮬레이션 처리의 수행 중에 상기 보증에이전트에 의한 검증 처리가 종료되어, 상기 보증에이전트로부터 수신된 상기 검증 처리의 결과값이 '검증실패'와 연관되면, 상기 보증피어로 중지명령을 전달하여, 상기 보증피어에서 상기 시뮬레이션 처리를 중지하도록 제어하는 보증피어 제어부; 및
    상기 시뮬레이션 처리의 중지에 따른 상기 시뮬레이션 처리의 결과값으로서 '트랜잭션의 처리 불가'를, 상기 어플리케이션으로 반환하는 반환 처리부
    를 포함하는 허가형 블록체인에서의 분리형 보증 처리 시스템.
12. 제11항에 있어서,
    상기 반환 처리부는,
    상기 보증에이전트로부터 수신되는 상기 검증 처리의 결과값과, 상기 보증피어로부터 수신되는 상기 시뮬레이션 처리의 결과값을, 상기 어플리케이션에 각각 반환하는
    허가형 블록체인에서의 분리형 보증 처리 시스템.
13. 제11항에 있어서,
    상기 어플리케이션에서 정해진 기간 동안 복수의 트랜잭션이 생성된 경우,
    상기 복수의 트랜잭션 각각이 호출하는, 체인코드 내의 스마트 컨트랙트 함수 각각의 예상 실행 시간을 산출하는 산출부; 및
    각 스마트 컨트랙트 함수의 예상 실행 시간을 비교하여, 예상 실행 시간이 짧은 순으로, 상기 복수의 트랜잭션을 정렬하는 정렬부
    를 더 포함하고,
    상기 보증피어 제어부는,
    상기 복수의 트랜잭션이 생성된 순서와 무관하게, 상기 정렬된 순서에 따라, 상기 복수의 트랜잭션이 호출하는 스마트 컨트랙트 함수를 실행하여, 상기 시뮬레이션 처리하도록 제어하는
    허가형 블록체인에서의 분리형 보증 처리 시스템.
14. 제13항에 있어서,
    상기 정렬에 따라, 상기 복수의 트랜잭션 중 나중에 생성된 제1 트랜잭션이 먼저 생성된 제2 트랜잭션 보다 앞서 정렬된 경우,
    상기 보증피어 제어부는,
    상기 보증피어에서, 상기 복수의 트랜잭션이 정렬된 순서에 따라서, 상기 제1 트랜잭션이 호출하는 스마트 컨트랙트 함수를 먼저 실행한 후에, 상기 제2 트랜잭션이 호출하는 스마트 컨트랙트 함수를 실행하여, 상기 시뮬레이션 처리하도록 제어하는
    허가형 블록체인에서의 분리형 보증 처리 시스템.
15. 제11항에 있어서,
    배포 요청을 발생하는 어플리케이션에 설치파일을 전송하여, 상기 보증에이전트를 상기 어플리케이션에 설치하는 배포부
    를 더 포함하고,
    상기 보증에이전트 제어부는,
    상기 어플리케이션에 설치된 보증에이전트를 제어하여, 상기 트랜잭션에 대한 포맷 적합성, 중복 여부, 서명 유효성, 및 사용자의 블록체인 원장에 대한 업데이트 권한을 포함한 복수 항목에 대해서 검증 처리하는
    허가형 블록체인에서의 분리형 보증 처리 시스템.
16. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항의 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록매체.

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